Загрязнение атмосферы, почв, сточных вод и воды при чрезвычайных ситуациях

Современное человечество живет в эпоху небывалого развития научно-технического прогресса, сопровождающегося активным воздействием на природную среду. Каково будет состояние окружающей среды в ближайшем будущем может дать только тщательный прогноз, основанный на данных мониторинга состояния окружающей среды.

В результате сжигания топлива в атмосферу ежегодно поступает (с учетом очистки) более 20 млрд. тонн двуокиси углерода и более 700 млн. тонн других паро- и газообразных соединений и твердых частиц (пыли). Серьезной проблемой становится избыток серы и загрязнение соединениями серы, в 7 раз превышающей таковое при естественных природных процессах. При сжигании угля и мазута выделяется до 150 млн. тонн сернистого газа в год. Как известно, во влажном воздухе SO2 образует серную кислоту, которая вместе с дождем выпадает на землю в виде кислотных осадков.

Когда в воздух и почву попадает металлическая пыль или растворенные в воде металлы, то образуется еще более ядовитые соли серой кислоты, убивающие все живое. Особенно опасны соли кадмии, ртути, свинца.

Усиление техногенного воздействия на природную среду породило целый ряд экологических проблем, из них самые острые связаны с состоянием атмосферного воздуха, водных и земельных ресурсов. По сравнению с другими компонентами геосферы атмосфера имеет ряд присущих только ей особенностей - высокую подвижность, изменчивость составляющих ее элементов, своеобразие молекулярных реакций, в которых могут участвовать инертные газы.

Состояние атмосферы определяет тепловой режим поверхности земли. Озоновый экран защищает планету от излучения ультрафиолетовой радиации. Человек может не только прямо, по и косвенно влиять на атмосферу и проходящие в ней процессы. Особенно сильные косвенные воздействия хозяйственной деятельности сказывается на местном климате.

Загрязнение атмосферы

Атмосфера представляет собой газовую оболочку Земли и защищает жизнь на Земле от открытого космоса, дозирует поступление на Землю солнечной энергии (без атмосферы поверхность нашей планеты нагревалась бы днем до +100°С). Т.е. атмосфера определяет тепловой режим поверхности Земли. Она обладает рядом специфических свойств, в частности, атмосфера вместе с почвами создает среду обитания для живых систем, что определяется ее физико-химическими свойствами, а также является природным ресурсом для получения кислорода, азота, некоторых инертных газов. Здесь образуются аэрозоли (пар, пыль, частицы загрязнений). Электрические свойства проявляются при ионизации газовых составляющих. В табл. 1.8 представлены компоненты атмосферы.

Разумеется, в реальной ситуации такое процентное соотношение химических веществ в атмосфере практически повсеместно не выдерживается.

Все имеющиеся на земле органические и неорганические вещества могут поступать в атмосферу в виде аэрозолей и газов. Этот процесс эмиссии особенно активен на территориях с повышенной техногенной нагрузкой. Так называемыми основными вредными веществами считаются диоксид серы, оксиды азота, угарный газ, углекислый газ, углеводороды и пыль. Они поступают в очень больших количествах и обладают большой эмиссионной способностью, т.е. способностью накапливаться и устанавливать высокую концентрацию после поступления из источника эмиссии. Кроме них, в каждом промышленном центре есть специфические загрязняющие вещества (сероводород, нитраты, аммиак, свинец, хлор и т.д.) (табл.1.9).

Вещества, загрязняющие атмосферу, классифицируются на 3 вида:
1) загрязняющие в глобальном масштабе - выбросы с большим временем жизни, которые распространяются в глобальном масштабе (углекислый газ, радионуклиды, фреоны);
2) загрязняющие в региональном масштабе - выбросы с ограниченным временем жизни (тяжелые металлы, пестициды, оксиды серы, азота);
3) загрязняющие в локальном масштабе - выбросы с малым временем жизни.

На рис. 1.12 представлена схема источников загрязнения.

Большое количество аммиака, углеводородов, оксида углерода, оксидов азота, сероводорода, диоксида углерода выделяется в атмосферу при биологическом разложении веществ. Антропогенному загрязнению атмосферы и последствиям посвящено большое количество работ. Широко обсуждается также вопрос о проблемах очистки атмосферы. На наш взгляд, при управлении качеством атмосферы необходимо рассматривать не только экологический компонент, но и экономический. В настоящее время необходимо решать эколого-экономические проблемы, которые включают человеческий фактор.

Антропогенная эмиссия вредных веществ в воздух происходит, как правило, локально. Существуют помимо искусственного и естественное загрязнение (космическая пыль, извержения вулканов, пылевые бури, выветривание горных пород и так далее). Соотношения между естественным и антропогенным загрязнением можно рассмотреть в табл.1.10.